Mini Modbus 1AI

Mini Modbus 1AI
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Wersja 1.1 — 12.02.2015
Instrukcja użytkownika
Wyprodukowano dla
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
Dziękujemy za wybór naszego produktu.
Niniejsza instrukcja ułatwi Państwu prawidłową obsługę i poprawną eksploatację
opisywanego urządzenia.
Informacje zawarte w niniejszej instrukcji przygotowane zostały z najwyższą uwagą
przez naszych specjalistów i służą jako opis produktu bez ponoszenia jakiejkolwiek
odpowiedzialności w rozumieniu prawa handlowego.
Informacje te nie zwalniają użytkownika z obowiązku poddania produktu własnej
ocenie i sprawdzenia jego właściwości.
Zastrzegamy sobie możliwość zmiany parametrów produktów bez powiadomienia.
Prosimy o uważne przeczytanie instrukcji i stosowanie się do zawartych w niej zaleceń
UWAGA!
Niedostosowanie się do instrukcji może spowodować uszkodzenie
urządzenia
albo
utrudnić
posługiwanie
się
sprzętem
lub
oprogramowaniem.
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
2 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
1. Zasady bezpieczeństwa
•
Przed pierwszym uruchomieniem urządzenia należy zapoznać się z niniejszą
instrukcją obsługi;
•
Przed pierwszym uruchomieniem urządzenia należy upewnić się, że wszystkie
przewody zostały podłączone prawidłowo;
•
Należy zapewnić właściwe warunki pracy, zgodne ze specyfikacją urządzenia
(np.: napięcie zasilania, temperatura, maksymalny pobór prądu);
•
Przed dokonaniem jakichkolwiek modyfikacji przyłączeń przewodów, należy
wyłączyć napięcie zasilania.
2. Charakterystyka modułu
2.1. Przeznaczenie i opis modułu
Moduł 1AI umożliwia pomiar wartości napięcia lub prądu oraz posiada jedno
wyjście cyfrowe. Odczyt wartości następuje za pomocą magistrali RS485 (protokół
Modbus), dzięki czemu w prosty sposób można zintegrować moduł z popularnymi
sterownikami PLC, HMI lub komputerami PC wyposażonymi w odpowiednie
przejściówki.
Urządzenie posiada 1 wejście do pomiarów napięcia i 1 wejście do pomiaru
prądu (jednocześnie mogą być wykorzystywane oba wejścia). Dodatkowo moduł
wyposażony jest w jedno konfigurowalne wyjścia cyfrowe (typu PNP lub NPN).
Moduł ten podłączany jest do magistrali RS485 za pomocą dwu przewodowej
skrętki. Komunikacja odbywa się z wykorzystaniem protokołu MODBUS RTU lub
MODBUS ASCII. Zastosowanie 32-bitowego procesora z rdzeniem ARM zapewnia
szybkie przetwarzanie danych i szybką komunikację. Prędkość transmisji jest
konfigurowalna od 2400 do 115200.
Moduł przeznaczony jest do montażu na szynie DIN zgodnie z normą
DIN EN 5002.
Moduł został wyposażony z zestaw diod LED (kontrolek), używanych do
wskazywania stanu wyjść przydatnych w celach diagnostycznych i pomagających w
znalezieniu błędów.
Konfiguracja modułu odbywa się przez USB za pomocą dedykowanego
programu komputerowego. Możliwa jest również zmiana parametrów za pomocą
protokołu MODBUS.
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
3 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
2.2. Specyfikacja techniczna
Zasilanie
Wejścia
Wyjście cyfrowe
Temperatura
Złącza
Wymiary
Interfejs
Napięcie
10-36 V DC ± 20%
Prąd maksymalny
70 mA @ 12V / 38 mA @ 24V
Liczba wejść
2
Wejście napięciowe
-10V÷10V
Wejście prądowe
-20mA÷20mA
Rozdzielczość przetwornika
16 bitów
Czas przetwarzania ADC
70ms / kanał
Błąd pomiaru napięcia
Max ±1.7%
Błąd pomiaru prądu
Max ±0.1%
Maksymalny prąd i napięcie
250mA / 50V
Pracy
-20 °C - +65°C
Przechowywania
-40 °C - +85°C
Zasilające
3 pinowe
Komunikacyjne
3 pinowe
Wejścia i wyjścia
2 x 3 pinowe
Konfiguracyjne
Mini USB
Wysokość
90 mm
Głębokość
56 mm
Szerokość
17 mm
RS485
Do 128 urządzeń
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
4 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
2.3. Wymiary modułu
17
50
56
34
Wygląd i wymiary modułu znajdują się na rysunku poniżej. Moduł mocowany
jest bezpośrednio do szyny w przemysłowym standardzie DIN.
90
3. Konfiguracja komunikacji
3.1. Uziemienie i ekranowanie
W większości przypadków, moduł będzie zainstalowany w obudowie wraz z
innymi urządzeniami, które generują promieniowanie elektromagnetyczne. Przykładami
takich urządzeń są przekaźniki i styczniki, transformatory, sterowniki silników itp. To
promieniowanie elektromagnetyczne może powodować zakłócenia elektryczne
zasilania i przewodów sygnałowych, a także promieniując bezpośrednio do modułu,
powodując negatywne skutki dla systemu. Odpowiednie uziemienie, osłony oraz inne
działania ochronne należy podjąć na etapie instalacji, aby zapobiec tym efektom. Te
działania ochronne obejmują m.in. uziemienie szafy sterowniczej, uziemienie modułu,
uziemienie ekranowania przewodów, zabezpieczenie urządzeń przełączających,
prawidłowego okablowania, jak również uwzględnienie typów kabli i ich przekrojów.
3.2. Terminator
Efekty linii transmisyjnej często powodują problemy w sieciach
teleinformatycznych. Problemy te dotyczą najczęściej tłumienia sygnału i odbić w sieci.
Aby wyeliminować obecność odbić od końców kabla, należy na obu jego
końcach zastosować rezystor o impedancji równej impedancji charakterystycznej linii.
W przypadku skrętki RS485 typową wartością jest 120 Ω.
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
5 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
3.3. Typy rejestrów Modbus
Są 4 typy zmiennych dostępnych w module.
Typ Adres początkowy
Zmienna
Dostęp
Rozkaz Modbus
1
00001
Wyjścia cyfrowe
Bitowy
Odczyt i zapis
1, 5, 15
2
10001
Wejścia cyfrowe
Bitowy
Odczyt
2
3
30001
Rejestry wejściowe
Rejestrowy
Odczyt
3
4
40001
Rejestry wyjściowe
Rejestrowy
Odczyt i zapis
4, 6, 16
3.4. Ustawienia komunikacji
Dane w modułach przechowywane są w 16 bitowych rejestrach. Dostęp do
rejestrów odbywa się za pomocą protokołu MODBUS RTU lub MODBUS ASCII.
3.4.1. Domyślne parametry
Nazwa parametru
Wartość
Adres
1
Prędkość transmisji
19200
Parzystość
Nie
Ilość bitów danych
8
Ilość bitów stopu
1
Opóźnienie odpowiedzi [ms]
0
Tryb Modbus
RTU
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
6 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
3.4.2. Rejestry konfiguracyjne
Adres Nazwa
Wartości
40002 Adres modułu
Od 0 do 255
40003 Prędkość transmisji
0 – 2400
1 – 4800
2 – 9600
3 – 19200
4 – 38400
5 – 57600
6 – 115200
inna wartość – wartość * 10
40005 Parzystość
0 – brak
1 – nieparzystość
2 – parzystość
3 – zawsze 1
4 – zawsze 0
40004 Bity Stopu LSB
1 – jeden bit stopu
2 – dwa bity stopu
40004 Bity Stopu MSB
7 – 7 bitów danych
8 – 8 bitów danych
40005 Opóźnienie odpowiedzi Czas w ms
40007 Tryb Modbus
0 – RTU
1 – ASCII
4. Wskaźniki diodowe
Wskaźnik
Opis
ON
Zapalona dioda oznacza, że moduł jest poprawnie zasilany.
TX
Dioda zapala się, gdy moduł odebrał prawidłowy pakiet i wysyła odpowiedź.
VIN
Dioda zapala się gdy napięcie wejściowe jest różne od 0
IIN
Dioda zapala się gdy prąd wejściowy jest różny od 0
DO
Stan wyjścia
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
7 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
5. Schemat blokowy modułu
6. Podłączenie modułu
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
8 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
7. Rejestry modułu
7.1. Dostęp rejestrowy
Adres Adres Adres
Modbus Dec
Hex
Nazwa rejestru
Dostęp
Opis
30001
0
0x00
Wersja/Typ
Odczyt
Typ i wersja urządzenia
40002
1
0x01
Adres Modułu
Odczyt i zapis
Adres Modułu
40003
2
0x02
Prędkość
Odczyt i zapis
Prędkość transmisji
40004
3
0x03
Bity stopu
Odczyt i zapis
Ilość bitów stopu
40005
4
0x04
Parzystość
Odczyt i zapis
Bit parzystości
40006
5
0x05
Opóźnienie
Odczyt i zapis
Opóźnienie odpowiedzi
40007
6
0x06
Typ Modbus
Odczyt i zapis
Typ protokołu Modbus
40010
9
0x09
Filter
Odczyt i zapis
Filtrowanie pomiarów, wartość od 1 do 10
40033
32
0x20
Odebrane ramki MSB
Odczyt i zapis
40034
33
0x21
Odebrane ramki LSB
Odczyt i zapis
40035
34
0x22
Błędne ramki MSB
Odczyt i zapis
40036
35
0x23
Błędne ramki LSB
Odczyt i zapis
40037
36
0x24
Wysłane ramki MSB
Odczyt i zapis
40038
37
0x25
Wysłane ramki LSB
Odczyt i zapis
30051
50
0x32
Wejścia
Odczyt
Stan wejścia ≠ 0 → bit zapalony
40052
51
0x33
Wyjścia
Odczyt i zapis
Stan alarmów oraz wyjścia cyfrowego (bit 3)
30053
52
0x34
Napięcie
Odczyt
Wartość napięcia w μV
30054
53
0x35
Prąd
Odczyt
Wartość prądu w μA lub ‰
40055
54
0x36
Alarm – wartość max napięcia
Odczyt i zapis
Wartość maksymalna napięcia po
przekroczeniu której zostanie
zapalony bit 1 rejestru alarmowego
Ilość odebranych ramek
Ilość odebranych błędnych ramek
Ilość wysłanych ramek
40056
55
0x37
Alarm – wartość min napięcia
Odczyt i zapis
Wartość minimalna napięcia. Jeśli
wartość spanie poniżej tej wartości
zostanie zapalony bit 1 rejestru
alarmowego
40057
56
0x38
Alarm – wartość max prądu
Odczyt i zapis
Wartość maksymalna prądu po
przekroczeniu której zostanie
zapalony bit 2 rejestru alarmowego
Wartość minimalna prądu. Jeśli
wartość spanie poniżej tej wartości
zostanie zapalony bit 2 rejestru
alarmowego
40058
57
0x39
Alarm – wartość min prądu
Odczyt i zapis
40059
58
0x3A
Konfiguracja alarmu napięciowego
Odczyt i zapis
40060
59
0x3B
Konfiguracja alarmu prądowego
Konfiguracja działania alarmu:
0 – alarm wynika z aktualnych wartości
1 – pamiętanie alarmu – zerowanie przez
Odczyt i zapis mastera
40061
60
0x3C Konfiguracja wejścia napięciowego Odczyt i zapis
0 – wyłączone
1 – 0 .. 10V
2 – -10 .. 10V
3 – 0 .. 1V
4 – -1 .. 1V
40062
61
0x3D Konfiguracja wejścia prądowego
0 – wyłączone
1 – 0 .. 20mA (w μA)
2 – 4 .. 20mA (w ‰)
3 – -20mA .. 20mA (w μA)
Odczyt i zapis
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
9 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
Adres Adres Adres
Modbus Dec
Hex
Nazwa rejestru
Dostęp
Opis
40063
62
0x3E
Konfiguracja wyjścia cyfrowego
Konfiguracja wyjścia cyfrowego
0 – wyjście sterowane przez mastera
1 – wartość alarmowa na podstawie napięcia
2 – wartość alarmowa na podstawie prądu
Odczyt i zapis
+256 – wyjście załączane jeśli wartość większa od
wartości alarmowej (rejestr 40065) („chłodzenie”)
+512 – wyjście załączane jeśli wartość mniejsza od
wartości alarmowej (rejestr 40065) („grzanie”)
40064
63
0x3F
Poziom alarmu
Odczyt i zapis
Poziom alarmu dla wyjścia cyfrowego
40065
64
0x40
Histereza alarmu
Odczyt i zapis
Histereza wejścia alarmowego
7.2. Dostęp bitowy
Adres
Modbus
Adres
Dec
Adres
Hex
Nazwa rejestru
Dostęp
Opis
801
800
0x320
Wejście napięciowe
Odczyt
Stan wejścia napięciowego
802
801
0x321
Wejście prądowe
Odczyt
Stan wejścia prądowego
10817
816
0x330
Alarm napięciowy
Odczyt i zapis
Stan alarmu napięciowego
10818
817
0x331
Alarm prądowy
Odczyt i zapis
Stan alarmu prądowego
10819
818
0x332
Wyjście cyfrowe
Odczyt i zapis
Stan wyjścia cyfrowego
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
10 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
8. Program konfiguracyjny
Konfigurator Mini Modbus jest oprogramowaniem służącym do ustawienia
rejestrów odpowiedzialnych za komunikację modułu w magistrali Modbus jak również
do odczytu i zapisu aktualnych wartości pozostałych rejestrów modułu. Dzięki temu
programowi można w wygodny sposób przetestować układ jak również w czasie
rzeczywistym obserwować zmiany w rejestrach.
Komunikacja z modułem odbywa się poprzez kabel USB. Do współdziałania
programu z modułem nie jest wymagana instalacja żadnych sterowników.
Konfigurator jest uniwersalnym programem, za pomocą którego możliwa jest
konfiguracja wszystkich dostępnych modułów Mini Modbus.
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
11 z 12
Mini Modbus 1AI
SfAR
Instrukcja użytkownika
Spis treści
1. Zasady bezpieczeństwa....................................................................................................................3
2. Charakterystyka modułu...................................................................................................................3
2.1. Przeznaczenie i opis modułu.....................................................................................................3
2.2. Specyfikacja techniczna............................................................................................................4
2.3. Wymiary modułu......................................................................................................................5
3. Konfiguracja komunikacji................................................................................................................5
3.1. Uziemienie i ekranowanie........................................................................................................5
3.2. Terminator.................................................................................................................................5
3.3. Typy rejestrów Modbus............................................................................................................6
3.4. Ustawienia komunikacji...........................................................................................................6
3.4.1. Domyślne parametry.........................................................................................................6
3.4.2. Rejestry konfiguracyjne....................................................................................................7
4. Wskaźniki diodowe..........................................................................................................................7
5. Schemat blokowy modułu................................................................................................................8
6. Podłączenie modułu..........................................................................................................................8
7. Rejestry modułu................................................................................................................................9
7.1. Dostęp rejestrowy.....................................................................................................................9
7.2. Dostęp bitowy.........................................................................................................................10
8. Program konfiguracyjny.................................................................................................................11
wyprodukowano dla:
Aspar s.c.
ul. Kapitańska 9
81-331 Gdynia
[email protected]
www.ampero.pl
tel. +48 58 351 39 89; +48 58 732 71 73
Moduł rozszerzający – 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe
Instrukcja użytkownika
© SfAR 2013. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Wersja 1.1 - 12.02.2015
12 z 12